Geleceğin Pil Teknolojisi:
Karbon Nanotüp Film
Pil teknolojisi ve nanoteknoloji üzerine çalışma yapan bilim insanları, pillerin enerji kapasitesini arttırmak için yeni bir malzeme keşfetti. Karbon nanotüp film olarak adlandırılan bu malzeme batarya ömrünü uzatabilecek. Detaylar haberimizde.
22.11.2018 tarihli yazı 9814 kez okunmuştur.
Dentridler lityum anotların ince liflerinin elektrolit içerisine yayılmasıdır. Bunlar bir pil şarjı ile oluşur ve kapasitelerini hızlı bir şekilde düşürürler. Bilim insanları, dendritleri yok etme girişimlerinde neredeyse her açıdan sona yaklaşıyorlar. Rice Üniversitesi'nden araştırmacılar, pilin tasarımında ince bir karbon nanotüp filmi üzerine çalışıyorlar ve dendritleri bastırma prensibi ile gelecek vaat eden bir çözümü açıkladılar.
Dendritler, pilin ayırıcısını delebilecek ve kısa devreye neden olabilecek, bazen de pilin tutuşmasına neden olabilecek keskin iğne benzeri yapılar haline gelebilir. Büyümelerini kısıtlamanın bir yolu ise, pilin şarj oranını sınırlamaktır. Lityum-metal piller daha hızlı şarj süreleri ve günümüzde yaygın olarak kullanılan lityum-iyon pillerin kapasitesinin 10 katına kadar ulaşabilmektedir. Bundan dolayı bilim insanları problemi şarj oranını sınırlamadan çözmek istediler.
Dendritler, pilin ayırıcısını delebilecek ve kısa devreye neden olabilecek, bazen de pilin tutuşmasına neden olabilecek keskin iğne benzeri yapılar haline gelebilir. Büyümelerini kısıtlamanın bir yolu ise, pilin şarj oranını sınırlamaktır. Lityum-metal piller daha hızlı şarj süreleri ve günümüzde yaygın olarak kullanılan lityum-iyon pillerin kapasitesinin 10 katına kadar ulaşabilmektedir. Bundan dolayı bilim insanları problemi şarj oranını sınırlamadan çözmek istediler.
►İlginizi Çekebilir: En Güçlü, En Büyük Bataryalar
Daha önceleri dendrit büyümesini sınırlamak için kevlar nanofiberleri ya da tamamen yeni tür elektrolitlerin potansiyelini kullanarak birçok deney yapıldı. Bu deneylerin yanında geçen yıl Rice Üniversitesi’nden araştırmacılar, daha hızlı şarj süresine sahip olan ve dendrit oluşumuna karşı yüksek direnç gösteren asfalttan yapılmış bir lityum metal pil geliştirdiler. Aynı ekip, karbon nanotüplerden oluşan bir filmi pilde kullanılabilir hale getirerek bir adım daha attı. Bu film, pilin lityum metal anodunu kaplayarak dendritleri daha etkili bir şekilde bastırmak için kullanılır. Ayrıca, film anottan lityum iyonlarını emer ve şarj etme sırasında dağıtır, bu süreç şarj hızını etkilemez.
Araştırmacı Rodrigo Salvatierra yaptığı açıklamada, karbon nanotüp filminin rolünü "Dendrit içermeyen düzgün bir lityum tabakası oluşturmaya yardımcı olarak lityum birikimini dağıtmaktır. Bu anlamda, karbon nanotüp, bu pillerin şarj oranlarını sınırlamıyor ve hem şarj hem de deşarj için yüksek oranlar uygulanabiliyor." şeklinde açıkladı. Rice araştırmacıları, bu yeni bileşenin geçen yıl geliştirdikleri asfalt-lityum metal pile entegre edilmesi sırasında filmin 580 şarj döngüsü boyunca dendrit büyümesini engellediğini buldular. Bu süre zarfında, batarya hücreleri, coulomb veriminin %99,8’ni korudu. Salvatierra “Bu film, birçok açıdan asfalt parçacıklarından farklı şekilde çalışıyor” diyor ve süreci “İlk olarak, katı bir lityum metal folyoyu değiştirmek için ince bir karbon nanotüp filmi kullanıyoruz. Böylece lityum metal folyo ve karbon nanotüp film bir pile girmek için hazır hale geliyor.” sözleriyle anlatıyor.
►İlginizi Çekebilir: Dünyamızı Değiştirebilecek 7 İnovatif Malzeme
Salvatierra sonuç olarak, bu yeni anodun piyasada satılan versiyonlardan üç ila beş kat daha fazla şarj edilebileceğini söyledi. Tam şarjlı bir versiyonun ihmal edilebilecek kayıplarla birlikte bir ay boyunca depolanabileceğini ve bunun da uzun vadeli kullanım için iyi bir performans sergilediğini söyledi.
Kaynak:
►Newatlas
►Newatlas
YORUMLAR
ANKET
- Dünyanın En Görkemli 10 Güneş Tarlası
- Dünyanın En Büyük 10 Makinesi
- 2020’nin En İyi 10 Kişisel Robotu
- Programlamaya Erken Yaşta Başlayan 7 Ünlü Bilgisayar Programcısı
- Üretimin Geleceğinde Etkili Olacak 10 Beceri
- Olağan Üstü Tasarıma Sahip 5 Köprü
- Dünyanın En İyi Bilim ve Teknoloji Müzeleri
- En İyi 5 Tıbbi Robot
- Dünyanın En Zengin 10 Mühendisi
- Üretim için 6 Fabrikasyon İşlemi
- Nasıl Dönüşür I Elektrik 4.0
- Nasıl Dönüşür I Fosil Yakıt
- Nasıl Dönüşür I Kompost
- Sigma DIN Rayı Çözümleri: Ürün Portföyü, Teknik Özellikler ve Kullanım Alanları
- Denizcilik Endüstri Uygulamaları ve Servis Bakım Süreçleri
- DrivePro Yaşam Döngüsü Hizmetleri
- Batarya Testinin Temelleri
- Enerji Yönetiminde Ölçümün Rolü: Verimliliğe Giden Yol
- HVAC Sistemlerinde Kullanılan EC Fan, Sürücü ve EC+ Fan Teknolojisi
- Su İşleme, Dağıtım ve Atık Su Yönetim Tesislerinde Sürücü Kullanımı
Aktif etkinlik bulunmamaktadır.